- •1. Предмет и методы полевой геофизики
- •2. Гравиразведка
- •2.1. Сила притяжения и ее потенциал
- •2.2. Сила тяжести на поверхности Земли
- •Практическое задание № 1
- •2.3. Вторые производные потенциала силы тяжести и их физический смысл
- •Единицы измерения в гравиразведке
- •2.4. Изменение силы тяжести внутри Земли
- •2.5. Изменения гравитационного поля во времени
- •2.6. Нормальное поле силы тяжести
- •Нормальные значения вторых производных потенциала.
- •2.7. Методы измерений ускорения силы тяжести и устройство гравиметров
- •2.7.1. Классификация методов измерений
- •2.7.2. Динамические методы измерений силы тяжести
- •2.7.3. Статические методы измерений силы тяжести
- •Общее устройство кварцевых астазированных гравиметров.
- •Чувствительная система гравиметра.
- •Подготовка гравиметров к работе
- •2.8. Методика гравиметрической съемки
- •2.8.1. Общие положения
- •2.8.2. Опорная сеть
- •2.8.3. Рядовая сеть
- •2.8.4. Методика топо-геодезического обеспечения гравиметрических работ
- •2.9. Камеральная обработка данных съемки
- •2.9.1. Первичная обработка данных
- •9.2.2. Окончательная обработка
- •1. Поправка за высоту точки стояния прибора.
- •3. Поправка за влияние окружающего рельефа
- •2.10. Решение прямой и обратной задач гравиразведки
- •2.10.1. Способы решения прямой задачи.
- •2.10.2. Способы решения обратной задачи.
- •Практическое задание № 3
- •2.10.3. Построение контактной поверхности
- •Практическое задание № 4
- •Контрольные вопросы
- •3. Магниторазведка
- •3.1. Магнитное поле земли
- •3.1.1. Дипольное поле Земли и элементы вектора геомагнитного поля
- •3.1.2. Магнитосфера и радиационные пояса Земли
- •3.1.3. Структура геомагнитного поля
- •3.1.4. Вариации геомагнитного поля
- •3.1.5. Нормальное магнитное поле
- •3.1.6. Генеральная магнитная съемка и магнитные карты
- •Практическое задание № 5
- •3.1.7. Природа магнитного поля Земли
- •3.1.8. Элементы вектора Та
- •3.1.10. Условия и область применения магниторазведки
- •3.2. Магнетизм горных пород
- •3.2.1. Магнитные свойства минералов
- •3.2.2. Магнитные свойства горных пород
- •3.2.3. Палеомагнетизм и археомагнетизм
- •3.3. Способы измерения магнитногополя
- •3.3.1. Классификация способов измерений магнитного поля
- •3.3.2. Оптико-механические магнитометры.
- •3.3.3. Феррозондовые магнитометры.
- •Протонные магнитометры.
- •Квантовые магнитометры.
- •3.3.6. Индукционные и криогенные магнитометры.
- •3.4. Методика полевых работ и обработка полевых данных
- •3.4.1. Методика полевых магнитных съемок
- •3.4.2. Обработка данных магнитной съемки
- •3.5. Различие и взаимосвязь гравитационных и магнитных аномалий
- •3.5.1. Особенности гравитационных и магнитных аномалий
- •3.5.2. Определение величины и направления вектора намагничения геологических тел по наблюденным гравимагнитным аномалиям
- •Практическое задание № 6
- •Контрольные вопросы
- •4. Электрические методы разведки
- •4.1. Физико-геологические основы и классификация методов электроразведки
- •Метод сопротивлений
- •4.2.1. Нормальные поля точечных и дипольных источников
- •4.2.2. Электрическое профилирование (эп).
- •Над вертикальным пластом. Установка (в см) а2в6m2n.
- •4.2.3.Вертикальные электрические зондирования
- •Практическое задание № 7
- •Факторы, определяющие электрические свойства горных пород
- •Методы электрохимической поляризации
- •Метод естественного электрического поля
- •- Медный стержень; 2 – пробка; 3 – резиновая прокладка; 4 – пластмассовый корпус; 5 – пористый сосуд.
- •Практическое задание № 8
- •4.3.2. Метод вызванной поляризации
- •Электромагнитные и магнитотеллурические методы
- •Общие принципы электромагнитных зондирований.
- •Дистанционные и частотные зондирования
- •Магнитотеллурическое зондирование
- •Контрольные вопросы.
- •5.1.2. Устойчивое и подвижное радиоактивное равновесие
- •5.1.3. Единицы измерения радиоактивных величин.
- •5.2. Способы регистрации радиоактивных излучений
- •5.2.1. Газонаполненные детекторы излучения
- •5.2.2. Сцинтилляционные счетчики
- •5.2.3. Полупроводниковые счетчики
- •5.3. Основы полевой гамма-спектрометрии
- •5.3.1. Принцип раздельного определения u(Rа), Тh, к.
- •5.3.2. Факторы, влияющие на результаты γ-спектрометрии
- •5.3.3. Обработка и интерпретация материалов аэрогамма-съемки
- •5.3.4. Характеристика аэрогамма-спектральных аномалий
- •Контрольные вопросы.
- •6. ТерМические методы разведки
- •6.1. Физико-геологические основы терморазведки
- •6.1.1. Тепловые и оптические свойства горных пород.
- •6.1.2. Принципы теории терморазведки
- •6.1.3. Тепловое поле Земли
- •6.2. Аппаратура для геотермических исследований
- •6.3. Методика работ и области применения терморазведки
- •Контрольные вопросы
- •7. Возможности методов полевой геофизики при поисках нефтегазовых месторождений
- •7.1. Применение гравиразведки
- •1.Локальные структуры тектонического типа.
- •2.Локальные структуры аккумулятивного типа
- •7.2. Применение магниторазведки
- •7.2.1. Отражение месторождений углеводородов в региональном магнитом поле
- •7.2.2. Возможности магниторазведки при поисках залежей углеводородов.
- •Применение электроразведки для поисков нефтеперспективных объектов
- •7.3.1. Геоэлектрическая модель залежи углеводородов
- •7.3.2. Применение методов электроразведки для поисков нефтегазовых структур
- •Комплексирование методов полевой геофизики для поисков нефтеперспективных объектов
- •7.4.1. Физико-геологические модели залежей углеводородов
- •7.4.2. Комплексирование геофизических методов при нефтегазопоисковых работах.
- •Практическое задание № 9
- •Справочные сведения к выполнению работы.
- •4. Контрольные вопросы.
- •Литература
2.8. Методика гравиметрической съемки
2.8.1. Общие положения
Гравиметрическую съемку проводят для решения разнообразных геологических задач – от изучения глубинного строения земной коры до поисков отдельных рудных тел. В зависимости от поставленных геологических задач съемку подразделяют на общую (региональную) и детальную.
Региональная съемка позволяет получить обзорную картину гравитационного поля на обширной территории, выявить общие закономерности изменений поля и связи его с региональными геологическими структурами, а также выделить наиболее перспективные участки для последующего более детального обследования.
Детальная съемка служит для поисков месторождений полезных ископаемых, изучения отдельных структур и рудных тел. Кроме того, гравиразведка входит в обязательный комплекс геокартировочных работ на территории России, поэтому в помощь геокартированию выполняется планомерно специализированными организациями по всей территории РФ.
По расположению пунктов наблюдений гравиметрические съемки могут быть профильными или площадными.
При профильной съемке наблюдения проводятся на отдельных профилях, не связанных или слабо связанных между собой. В этом случае строятся только графики изменений поля вдоль этих профилей, а карту поля силы тяжести построить нельзя из-за относительно большой удаленности профилей друг от друга и невозможности межпрофильной корреляции аномалий. Такую съемку применяют для предварительного обследования труднодоступных районов, изучения сильно вытянутых структур и т. д.
Площадной называется такая съемка, при которой пункты наблюдений расположены по равномерной сети профилей и все увязаны между собой в единую систему, позволяющую построить карту аномалий силы тяжести по всей площади. При площадной съемке густота сети должна быть такой, чтобы в среднем в масштабе построения карты на каждый квадратный сантиметр карты попадало не менее одной точки наблюдений. Густота сети определяется требованиями инструкции по гравиметрической съемке.
Для проведения площадной съемки вначале разбивается топосеть – сеть профилей, опирающихся на перпендикулярные им магистрали. Основными параметрами топосети являются межпрофильное расстояние и шаг по профилю. Масштаб съемки (т. е. масштаб построения отчетной карты) должен быть таким, чтобы расстояние между профилями на карте не превышало 1 см. Из всех геофизических методов в гравиразведке к топосети предъявляются самые жесткие требования (причины этого будут изложены ниже).
Под методикой гравиметрических работ понимают общую совокупность технических приемов, обеспечивающих выполнение проектируемого задания. Методика полевых (и камеральных) работ определяется целевым заданием работ с учетом всех физико-геологических условий района работ. Применительно к полевым гравиметрическим работам это означает выполнение гравиметрических наблюдений с заданными параметрами.
Методика полевых измерений с гравиметрами определяется особенностями работы гравиметра, отмеченными ранее – измерение приращений силы тяжести Δg, смещение нуля и ограниченный диапазон измерений, для большинства разведочных гравиметров составляющий 100 -120 мГл без перестройки. С учетом этих особенностей гравиметрическая съемка обычно проводится в два этапа: сначала разбивается сеть опорных точек (опорная сеть), а затем на ее основе проводятся рядовые наблюдения.
Сами наблюдения проводятся рейсами. Рейсом называется совокупность последовательных наблюдений на опорных и рядовых пунктах, объединенная непрерывной кривой смещения нуль-пункта (в дальнейшем будем говорить – смещение нуля). Часть рейса между последовательными наблюдениями на опорных пунктах, в промежутке между которыми смещение нуля считается линейным, называется звеном рейса. Таким образом, для последующего определения полного значения силы тяжести g и учета смещения нуля каждое звено рейса должно начинаться и заканчиваться на опорном пункте.
Любые измерения, в том числе и гравиметрические, характеризуются погрешностями. Погрешности могут быть систематическими, полусистематическими и случайными.
Систематическими называют погрешности, имеющие закономерный характер и являющиеся общими для всей съемки. Например, недостаточно точное определение цены деления гравиметра ведет к систематическому занижению или увеличению измеренных значений силы тяжести относительно истинных значений.
Полусистематическими называют погрешности, являющиеся систематическими для конкретного прибора, рейса, оператора, но изменяющиеся случайным образом для различных приборов, рейсов, операторов. Влияние полусистематических погрешностей ослабляется применением соответствующей методики съемки – проведением независимых наблюдений, т.е. наблюдений, выполненных в различное время, разными операторами и разными гравиметрами.
Случайными называют погрешности, имеющие случайный характер. Для них характерно, что среднее арифметическое отклонений измеренных значений от истинных при многократных наблюдениях равно нулю. Их влияние ослабляют проведением многократных наблюдений.
При проектировании гравиметрических работ устанавливают допустимые погрешности наблюдений в соответствии с инструкцией по проведению гравиметрической съемки. Для оценки реально получившихся погрешностей при проведении съемки проводят независимые контрольные наблюдения.